矿山机械(二)露天矿钻孔设备.PPT

矿山机械 第一章 露天钻孔设备 1.3 牙轮钻机 1.4 露天潜孔钻机 1.3牙轮钻机 采用电力或内燃驱动，履带行走、顶部回转、连续加压、压缩空气排渣、装备干式或湿式除尘系统，以牙轮钻头为凿岩工具的自行式钻机。 1.3牙轮钻机 基本原理 牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构通过钻杆，对钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头在岩石上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用。牙轮在孔底滚动中连续地挤压、切削冲击破碎岩石，有一定压力和流量流速的压缩空气经钻杆内腔从钻头喷嘴喷出，将岩渣从孔底沿钻杆和孔壁的环形空间不断地吹至孔外，直至形成所需孔深的钻孔。 1.3牙轮钻机 1.3牙轮钻机 结构特征 钻具 牙轮钻头、钻杆、稳杆器 钻架 回转机构 主传动机构 行走机构 排渣系统 除尘系统 液压系统 气控系统 干油润滑系统 动力及配置 1.3牙轮钻机 1.3牙轮钻机 用途 多用于大型露天矿山，以钻孔孔径大、穿孔效率高等优点成为大、中型露天矿目前普遍使用的穿孔设备 。 1.3牙轮钻机 国外牙轮钻机主要生产厂家 1.3牙轮钻机 选型原则 牙轮钻机是露天矿技术先进的钻孔设备，适用与各种硬度矿岩的钻孔作业，设计大中型矿山钻孔设备首先要考虑选用牙轮钻机。 中硬以上硬度的矿岩采用牙轮钻机钻孔优于其他钻孔设备。 满足年钻孔量的同时，还要保证设计生产要求的钻孔直径、孔深、倾角及其他参数。 1.3牙轮钻机 选型原则 根据矿区自然地理条件选择设备和配套部件。如高海拔、高寒、炎热气候地区对主要设备配套部件、空压机、变压器、除尘、液压及电控系统等都有特殊要求。 动力条件。动力源往往决定选用钻机的类别，大中型矿山一般选用电动。 美国牙轮钻机一般是工作可靠，寿命长，但价格昂贵，零部件供货周期长，是否选用应进行综合分析后确定。 1.3牙轮钻机 选型指标 钻机效率 可通过计算方法或参考类似生产矿山直接选取。 台班生产能力 钻进速度 废孔率 设备数量的确定 牙轮钻头消耗量 1.3牙轮钻机 台班生产能力 式中：Lb——牙轮钻机台班生产能力，m； v——牙轮钻机的机械钻进速度，cm/min； Tb——班工作时间，h； η——工作时间利用系数，0.4～0.5 1.3牙轮钻机 钻进速度 它与钻机性能、钻头形式、孔径、矿岩硬度等因素有关。 近似计算公式： 式中：v——钻机钻进速度，cm/min； P——轴压，N；n——钻头转速，r/min； D——钻头直径，cm；f——岩石坚固性系数。 1.3牙轮钻机 废孔率 选取废孔率，可采用类别法，也可参考下表进行选择。 1.3牙轮钻机 设备数量的确定 式中：N——所需设备数量，台；Q——设计矿山年采剥总量，t； Q1——每台牙轮钻机的年穿孔效率，m/a； q——每米炮孔爆破量，t/m； e——废孔率，%； 1.3牙轮钻机 每米炮孔爆破量 一般应按设计的矿（岩）石爆破孔网参数分别进行计算，有时也可参照下表选取： 1.3牙轮钻机 牙轮钻头消耗量 牙轮钻头在各类矿山的使用寿命： 1.3牙轮钻机 牙轮钻头消耗量 寿命长短取决于钻头结构形式、材质、加工工艺、岩石硬度和操作水平等因素。消耗量可参照下表： 单位： （m/个） 1.4 露天潜孔钻机 潜孔钻机 由冲击器潜入孔内，直接冲击钻头，而回转机械在孔外，带动钻杆旋转，向矿岩钻进的设备。 1.4 露天潜孔钻机 1.4 露天潜孔钻机 潜孔钻机可在中硬或中硬以上(f≥8)的岩石中钻孔。它与其他凿岩机械一样，都有冲击、转动、排碴和推进的凿岩成孔过程，同属冲击转动式钻孔。如同外回转凿岩机一样，具有独立的回转机构和冲击机构，不同的是潜孔钻机的冲击机构——冲击器装于钻杆的前端，潜入孔底，随钻孔的延伸而不断推进。 潜孔钻机因冲击器潜入孔底而得名。 1.4 露天潜孔钻机 1.4 露天潜孔钻机 凿岩原理 回转供风机构带动钻具回转并向中空钻杆供给压气 冲击器冲击钻头进行凿岩 压气将岩碴排出孔外 推进机构将回转供风机构和钻具不断地向前推进。 1.4 露天潜孔钻机 潜孔钻机特点 1）不像凿岩机接杆钻进那样，能量损失随钎杆的加长而增加，因而能打深孔，大孔，且凿岩速度受孔深影响小。 2）以高压气体排出孔底的岩渣，很少有重复破碎现象 。 3）孔壁光滑，孔径上下相等，一般不会出现弯孔。 4）潜孔钻机较轻，机动灵活，投资费用低，特别是能钻斜孔，有利于控制矿石的品位；增加边坡的稳定性，消除根底，提高爆破质量。 1.4 露天潜孔钻机 冲击器 冲击器通过活塞的运动把压气的压力